.. note::

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.. _4.1.18_py_pi5:

4.1.15 JEU - 10 Secondes
============================

Introduction
-------------------

Ensuite, suivez-moi pour créer un dispositif de jeu qui mettra au défi votre concentration.
Attachez l'interrupteur à bascule à un bâton pour en faire une baguette magique. 
Agitez la baguette, l'affichage à 4 chiffres commencera à compter, une nouvelle 
secousse arrêtera le comptage. Si vous réussissez à maintenir le compte affiché 
à **10.00**, alors vous gagnez. Vous pouvez jouer à ce jeu avec vos amis pour 
voir qui est le sorcier du temps.

Composants nécessaires
------------------------------

Pour ce projet, nous avons besoin des composants suivants.

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.18_game_10_second_list.png
    :width: 800
    :align: center

Il est certainement pratique d'acheter un kit complet, voici le lien : 

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - Nom	
        - ARTICLES DANS CE KIT
        - LIEN
    *   - Kit Raphael
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

Vous pouvez également les acheter séparément via les liens ci-dessous.

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - INTRODUCTION DU COMPOSANT
        - LIEN D'ACHAT

    *   - :ref:`cpn_gpio_extension_board`
        - |link_gpio_board_buy|
    *   - :ref:`cpn_breadboard`
        - |link_breadboard_buy|
    *   - :ref:`cpn_wires`
        - |link_wires_buy|
    *   - :ref:`cpn_resistor`
        - |link_resistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_4_digit`
        - \-
    *   - :ref:`cpn_74hc595`
        - |link_74hc595_buy|
    *   - :ref:`cpn_tilt_switch`
        - \-

Schéma
------------------------

============ ======== ======== ===
Nom T-Board  physique wiringPi BCM
GPIO17       Pin 11   0        17
GPIO27       Pin 13   2        27
GPIO22       Pin 15   3        22
SPIMOSI      Pin 19   12       10
GPIO18       Pin 12   1        18
GPIO23       Pin 16   4        23
GPIO24       Pin 18   5        24
GPIO26       Pin 37   25       26
============ ======== ======== ===

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.18_game_10_second_schematic.png
   :align: center

Procédures expérimentales
---------------------------------

**Étape 1** : Construisez le circuit.

.. image:: ../python_pi5/img/4.1.18_game_10_second_circuit.png

**Étape 2** : Accédez au dossier du code.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/raphael-kit/python-pi5

**Étape 3** : Exécutez le fichier exécutable.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo python3 4.1.18_GAME_10Second_zero.py

Secouez la baguette, l'affichage à 4 chiffres commencera à compter, secouez
à nouveau pour arrêter le comptage. Si vous réussissez à maintenir le compte affiché
à **10.00**, alors vous gagnez. Secouez-la une fois de plus pour commencer la
prochaine manche du jeu.

.. warning::

    Si vous recevez le message d'erreur ``RuntimeError: Cannot determine SOC peripheral base address``, veuillez consulter :ref:`faq_soc`

**Code**

.. note::
    Vous pouvez **modifier/réinitialiser/copier/exécuter/arrêter** le code ci-dessous. Mais avant cela, vous devez vous rendre au chemin du code source comme ``raphael-kit/python-pi5``. Après avoir modifié le code, vous pouvez l'exécuter directement pour voir l'effet.

.. raw:: html

    <run></run>

.. code-block:: python

    #!/usr/bin/env python3

    from gpiozero import OutputDevice, Button
    import time
    import threading

    # Initialize the button connected to GPIO 26
    sensorPin = Button(26)

    # Define GPIO pins connected to the 74HC595 shift register
    SDI = OutputDevice(24)   # Serial Data Input
    RCLK = OutputDevice(23)  # Register Clock
    SRCLK = OutputDevice(18) # Shift Register Clock

    # Define GPIO pins for digit selection on the 7-segment display
    placePin = [OutputDevice(pin) for pin in (10, 22, 27, 17)]

    # Define segment codes for numbers 0 to 9 on the 7-segment display
    number = (0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90)

    # Counter and timer variables
    counter = 0
    timer1 = None
    gameState = 0

    def clearDisplay():
        """ Clear all segments on the 7-segment display. """
        for _ in range(8):
            SDI.on()
            SRCLK.on()
            SRCLK.off()
        RCLK.on()
        RCLK.off()

    def hc595_shift(data):
        """ Shift data to the 74HC595 shift register to display a digit. """
        for i in range(8):
            SDI.value = 0x80 & (data << i)
            SRCLK.on()
            SRCLK.off()
        RCLK.on()
        RCLK.off()

    def pickDigit(digit):
        """ Select which digit to display on the 7-segment display. """
        for pin in placePin:
            pin.off()
        placePin[digit].on()

    def display():
        """ Display the current counter value on the 7-segment display. """
        global counter
        clearDisplay()
        pickDigit(0)
        hc595_shift(number[counter % 10])

        clearDisplay()
        pickDigit(1)
        hc595_shift(number[counter % 100 // 10])

        clearDisplay()
        pickDigit(2)
        hc595_shift(number[counter % 1000 // 100] - 0x80)

        clearDisplay()
        pickDigit(3)
        hc595_shift(number[counter % 10000 // 1000])

    def stateChange():
        """ Handle state changes for the counter based on button presses. """
        global gameState, counter, timer1
        if gameState == 0:
            counter = 0
            time.sleep(1)
            timer()
        elif gameState == 1 and timer1 is not None:
            timer1.cancel()
            time.sleep(1)
        gameState = (gameState + 1) % 2

    def loop():
        """ Main loop to check for button presses and update the display. """
        global counter
        currentState = 0
        lastState = 0
        while True:
            display()
            currentState = sensorPin.value
            if (currentState == 0) and (lastState == 1):
                stateChange()
            lastState = currentState

    def timer():
        """ Timer function that increments the counter every 0.01 second. """
        global counter, timer1
        timer1 = threading.Timer(0.01, timer)
        timer1.start()
        counter += 1

    try:
        loop()
    except KeyboardInterrupt:
        if timer1:
            timer1.cancel()


**Explication du code**

#. Le script commence par importer les modules nécessaires. La bibliothèque ``gpiozero`` est utilisée pour interagir avec les dispositifs GPIO comme les boutons, et les modules ``time`` et ``threading`` peuvent être utilisés pour gérer des tâches liées au temps ou des opérations concurrentes.

   .. code-block:: python

       #!/usr/bin/env python3

       from gpiozero import OutputDevice, Button
       import time
       import threading

#. Initialise un objet ``Button`` de la bibliothèque GPIO Zero, connecté à la broche GPIO 26. Cette configuration permet de détecter les pressions sur le bouton.

   .. code-block:: python

       # Initialize the button connected to GPIO 26
       sensorPin = Button(26)

#. Initialise les broches GPIO connectées aux entrées de données série (SDI), d'horloge du registre (RCLK) et d'horloge du registre à décalage (SRCLK) du registre à décalage.

   .. code-block:: python

       # Define GPIO pins connected to the 74HC595 shift register
       SDI = OutputDevice(24)   # Serial Data Input
       RCLK = OutputDevice(23)  # Register Clock
       SRCLK = OutputDevice(18) # Shift Register Clock

#. Initialise les broches pour chaque chiffre de l'affichage à 7 segments et définit les codes binaires pour afficher les nombres de 0 à 9.

   .. code-block:: python

       # Define GPIO pins for digit selection on the 7-segment display
       placePin = [OutputDevice(pin) for pin in (10, 22, 27, 17)]

       # Define segment codes for numbers 0 to 9 on the 7-segment display
       number = (0xc0, 0xf9, 0xa4, 0xb0, 0x99, 0x92, 0x82, 0xf8, 0x80, 0x90)

#. Fonctions pour contrôler l'affichage à 7 segments. ``clearDisplay`` éteint tous les segments, ``hc595_shift`` transfère les données dans le registre à décalage, et ``pickDigit`` active un chiffre spécifique sur l'affichage.

   .. code-block:: python

       def clearDisplay():
           """ Clear all segments on the 7-segment display. """
           for _ in range(8):
               SDI.on()
               SRCLK.on()
               SRCLK.off()
           RCLK.on()
           RCLK.off()

       def hc595_shift(data):
           """ Shift data to the 74HC595 shift register to display a digit. """
           for i in range(8):
               SDI.value = 0x80 & (data << i)
               SRCLK.on()
               SRCLK.off()
           RCLK.on()
           RCLK.off()

       def pickDigit(digit):
           """ Select which digit to display on the 7-segment display. """
           for pin in placePin:
               pin.off()
           placePin[digit].on()

#. Fonction pour afficher la valeur actuelle du compteur sur l'affichage à 7 segments.

   .. code-block:: python

       def display():
           """ Display the current counter value on the 7-segment display. """
           global counter
           clearDisplay()
           pickDigit(0)
           hc595_shift(number[counter % 10])

           clearDisplay()
           pickDigit(1)
           hc595_shift(number[counter % 100 // 10])

           clearDisplay()
           pickDigit(2)
           hc595_shift(number[counter % 1000 // 100] - 0x80)

           clearDisplay()
           pickDigit(3)
           hc595_shift(number[counter % 10000 // 1000])

#. Fonction pour gérer les changements d'état (démarrage/arrêt) du compteur en fonction des pressions sur le bouton.

   .. code-block:: python

       def stateChange():
           """ Handle state changes for the counter based on button presses. """
           global gameState, counter, timer1
           if gameState == 0:
               counter = 0
               time.sleep(1)
               timer()
           elif gameState == 1 and timer1 is not None:
               timer1.cancel()
               time.sleep(1)
           gameState = (gameState + 1) % 2

#. Boucle principale qui vérifie en continu l'état du bouton et met à jour l'affichage. Elle appelle ``stateChange`` lorsque l'état du bouton change.

   .. code-block:: python

       def loop():
           """ Main loop to check for button presses and update the display. """
           global counter
           currentState = 0
           lastState = 0
           while True:
               display()
               currentState = sensorPin.value
               if (currentState == 0) and (lastState == 1):
                   stateChange()
               lastState = currentState

#. Fonction de minuterie qui incrémente le compteur à intervalle régulier (toutes les 0,01 seconde).

   .. code-block:: python

       def timer():
           """ Timer function that increments the counter every 0.01 second. """
           global counter, timer1
           timer1 = threading.Timer(0.01, timer)
           timer1.start()
           counter += 1

#. Exécute la boucle principale et permet une sortie propre du programme à l'aide d'une interruption du clavier (Ctrl+C).

   .. code-block:: python

       try:
           loop()
       except KeyboardInterrupt:
           if timer1:
               timer1.cancel()